Efeito sobre os equilibrios de protonação e reatividades de ésteres de fosfato derivados de aminofenóis

Abstract

Ésteres de fosfato têm grande importância biológica ocorrendo em muitos processos de sinalização e regulação celular, bem como em enzimas. Existe um grande interesse em compreender os mecanismo de hidrólise destes compostos, principalmente dos monoésteres de fosfato que podem apresentar uma grande sensibilidade em relação a processos catalíticos que incluem uma transferência de próton. Assim é importante distinguir os equilíbrios de desprotonação envolvidos para possibilitar um estudo mais concreto quanto às espécies iônicas presentes no meio e assim justificar suas diferentes reatividades. Neste trabalho estudaram-se os equilíbrios de dissociação do 2-(2´-imidazolil)fenilfosfato (IMPP) e 8-quinolil fosfato (8QP), e encontraram-se valores de pKa para o IMPP de 4,67 e 7,47, e para o 8QP de 4,30 e 6,63. Ainda foi observado para ambos compostos através de titulação espectrofotométrica e de 31P RMN que o pKa1 corresponde à desprotonação do grupo fosfato e o pKa2 ao grupo imidazolínio ou quinolínico. Foi estudada também a reação de hidrólise do IMPP, onde se observou que a espécie zwiteriônica do IMPP é mais reativa que as demais espécies, apresentando comportamento similar ao 8QP. Ao comparar com as reatividades de outros monoésteres de fosfato, corroborou-se uma íntima dependência entre reatividade e a possibilidade de formar ligação de hidrogênio, o que facilitaria o mecanismo por transferência de próton. Cálculos computacionais mostraram que a estrutura mais estável do IMPP apresenta uma torção de 26,4° entre o anel imidazolínio e fenílico, desfavorecendo uma ligação de hidrogênio. Esses resultados foram confirmados pelos dados de raio-x, onde se observou que os planos do anel imidazolínico e fenílico estão torcidos por 37º. Comparação entre a estrutura do IMPP e do respectivo fenol, onde o grupo imidazilínio não apresenta torção em relação ao anel fenílico, permitiram propor que no estado de transição da reação de hidrólise do IMPP, o grupo imidazolínio deve girar em relação ao anel fenílico, favorecendo a estabilização do estado de transição e a expulsão do grupo de saída.